액상흡수제를 이용한 연소배가스 중의 이산화탄소 포집공정의 설계

1. 서론
1.1 지구온난화와 온실가스 1
1.2 지구온난화 방지를 위한 온실가스 저감기술 4
1.2.1 화석연료에 의존하지 않는 신에너지기술 4
1.2.2 흡수법에 의한 이산화탄소 포집기술 8
1.2.3 에너지 절약기술 11
1.3 아민 용매 13

2. 흡수이론
2.1 헨리의 법칙의 설명 16
2.1.1 기체의 액체에 대한 용해도에 영향을 미치는 인자 17
2.2 이산화탄소 분리용 화학적 흡수제 20
2.2.1 아민 흡수 공정 21
2.2.2 암모니아 흡수 공정 27
2.2.3 탄산칼륨 수용액 흡수 공정 27
2.2.4 물리적 흡수 공정 29
2.3 반응 메카니즘 33
2.3.1 1, 2차 아민계 33
2.3.2 3차 아민계 36
2.3.3 입체 장애 아민계 38
2.3.4 탄산칼륨 수용액 40
2.3.5 반응촉진형 탄산칼륨 수용액 41

3. 열역학 이론
3.1 상태방정식 모델 44
3.1.1 SRK 상태방정식 44
3.2 액체활동도계수 모델 51
3.2.1 NRTL 모델식 51
3.3 Henry의 법칙 53
3.4 Electrolyte 모델 53
3.4.1 Kent-Eisenberg 모델 54
3.4.2 Deshmukh-Mather 모델 57
3.5 열역학 모델식의 선정 59
3.5.1 Aspen Plus의 Electrolyte NRTL 61
3.5.2 PROMAX의 Amine sweetening SRK 62

4. 아민 수용액을 이용한 이산화탄소 포집공정의 전산모사
4.1 천연가스 중의 산성가스 제거공정의 모사 67
4.1.1 MEA 용매를 이용한 공정의 모사 70
4.1.2 DEA 용매를 이용한 공정의 모사 71
4.1.3 MDEA 용매를 이용한 공정의 모사 72
4.1.4 aMDEA 용매를 이용한 공정의 모사 73
4.2 연소배가스 중의 이산화탄소 포집공정의 모사 75
4.2.1 MEA 용매를 이용한 공정의 모사 78
4.2.2 DEA 용매를 이용한 공정의 모사 79
4.2.3 MDEA 용매를 이용한 공정의 모사 80
4.2.4 aMDEA 용매를 이용한 공정의 모사 81

5. 물리 흡수제를 이용한 이산화탄소 포집공정의 전산모사
5.1 Rectisol 공정의 모사 86
5.2 Selexol 공정의 모사 89
5.3 Purisol 공정의 모사 91

6. 상분리 현상을 활용한 이산화탄소 포집공정의 전산모사
6.1 상분리 현상 96
6.2 간단한 상분리 현상 실험 97
6.3 공정 모사 98
6.3.1 열역학 모델식 선정 98
6.3.2 이산화탄소 포집공정 전산모사 100
6.3.3 상분리 관련 Decanter 전산모사 103
6.3.4 상분리 현상을 적용한 전산모사 결과 106